Se espera que este martes 14 de enero AMD lance su nueva familia de APUs A-7000 Series “Kaveri-DT” para equipos de escritorio socket FM2+, los que serán los sucesores de los actuales APU AMD A-6000 Series “Richland-DT”.
Los APU AMD A-6000 Series “Richland-DT” son hasta el momento los APU (denominación usada por AMD para describir a sus productos que combinan CPU y GPU en un único chip) con el mayor poder gráfico del mercado, siendo el APU A10-6800K el buque insignia de esta línea de productos. Los nuevos APU AMD A-7000 Series “Kaveri-DT”, prometen superarlos, ampliando la ventaja que posee AMD en este segmento.
Dado que falta muy poco para el debut de estos nuevos APU, les traemos reunida en un único artículo toda la información disponible sobre Kaveri-DT, la variante de Kaveri dirigida a equipos de escritorio socket FM2+, pues no esperamos que exista ninguna sorpresa en su lanzamiento, salvo el conocer su verdadero rendimiento.
El nuevo proceso de manufactura a 28nm Bulk de Global Foundries
El consumo energético está cobrando cada vez mayor importancia en los tiempos actuales, factor que obligó a empresas como Intel a adaptar sus microprocesadores (Sandy Bridge y superiores) hacia el proceso de manufactura Bulk (más simple y con un menor consumo), abandonando el complejo y costoso proceso de manufactura SOI (Silicon On Insulator, proceso más depurado y con gran tolerancia a fugas de energía, altas frecuencias de funcionamiento y altas temperaturas).
Kaveri-DT será el primer producto de alto rendimiento de AMD fabricado con el proceso de manufactura a 28nm Bulk de GlobalFoundries (los APU de bajo consumo AMD Ontario, Zacate, Hondo, Kabini y Temash están fabricados en Bulk por TSMC), factor que influirá en un menor consumo, pero que también repercutirá en menores frecuencias de funcionamiento en comparación con sus antecesores (Trinity y Richland están fabricados con el proceso de manufactura a 32nm SOI HKMG), las que compensará con una arquitectura de mayor rendimiento.
La migración desde el proceso de manufactura SOI HKMG hacia Bulk no tendrá ningún impacto en la calidad ni en la confiabilidad de Kaveri con respecto a sus antecesores, Bulk es un tipo de proceso de manufactura ampliamente usado en la industria (CPUs Core y Atom de Intel, GPUs Nvidia/AMD, SoCs ARM, SoCs MIPS, FPGAs, ASICs, chips de audio, LAN, WiFI, entre muchos otros).
La micro-arquitectura SteamrollerB
Originalmente se esperaba que Kaveri haga su debut el año pasado, pero por motivos que aún no quedan del todo claros, AMD decidió postergarlo para este año, con lo cual contó con algunos meses adicionales, los que usó para pulir un poco más a su micro-arquitectura Steamroller, dando nacimiento a la micro-arquitectura SteamrollerB.
Aunque AMD no ha revelado aún las diferencias específicas entre SteamrollerB y Steamroller original, suponemos que al igual que Piledriver+ vs Piledriver, SteamrollerB debe contar con algunas mejoras enfocadas en reducir su consumo energético, quizá permitiéndole a AMD, lanzarlo con mayores frecuencias de funcionamiento que las planeadas originalmente para el cancelado Kaveri basado en Steamroller original.
SteamrollerB promete un mayor rendimiento por ciclo que el de Piledriver, así como también un mayor rendimiento en aplicaciones multi-hilo, mejoras que llegan gracias a significativos rediseños arquitectónicos (decodificador de 4 vías y unidades de ejecución dedicadas por núcleo + caches con menores latencias + unidad Flex-FP de nueva generación).
La arquitectura gráfica Graphics Core Next 2.0
Se rumoreaba que el GPU de Kaveri estaría basado en Graphics Core Next 2.0 (la misma arquitectura gráfica usada en los GPUs Radeon R9 290 Series “Hawaii”) y los rumores terminaron cumpliéndose, el GPU de Kaveri está basado en la arquitectura gráfica Graphics Core Next 2.0 (la misma usada en los GPUs Radeon R9 290 Series “Hawaii”), ello incluye a todas las nuevas unidades de cómputo estrenadas con ella: VCE 2.0, UVD 4.2 y TrueAudio.
Graphics Core Next 2.0 (GCN 2.0) posee un mayor enfoque hacia el cómputo acelerado por GPU (nuevas instrucciones + un scheduler mejorado con soporte a un mayor número de instrucciones en cola, mejoras interesantes para OpenCL y HSA), en comparación con Graphics Core Next original (GCN 1.0 o de primera generación), además de incorporar mejoras en cuanto a su organización interna (los Compute Unit Arrays son remplazados por los nuevos Shader Engines) y ofreciendo nuevas instrucciones gráficas, mayor poder de teselado y un mayor rendimiento en aplicaciones aceleradas por GPU.
El GPU de Kaveri ofrece soporte a los API gráficos DirectX 11.2, OpenGL 4.4 y Mantle 1.0, así como a los API de cómputo acelerado por GPU DirectCompute 11.2, OpenCL 2.0, C++ AMP y HSA 1.0. Este último hará aparición a mediados de este año, trayendo una interfaz de programación CPU/GPU simplificada y con soporte al controlador de memoria hUMA.
Las 2 variantes de Kaveri-DT
Al igual que sus antecesores (Trinity y Richland), la familia de productos Kaveri-DT estará conformada por 2 chips diferenciados, a los que extra-oficialmente podríamos denominar Big Kaveri-DT y Little Kaveri-DT.
Big Kaveri-DT está conformado por 2 módulos SteamrollerB (cada módulo cuenta con 2MB de memoria caché de segundo nivel “L2”), el GPU AMD Spectre (conformado por 8 Compute Units: 512 shader processors) y un controlador de memoria hUMA DDR3-2133 de doble canal. Los APU AMD A10/A8-7000 Series estarán basados en Big Kaveri-DT.
Little Kaveri-DT está conformado por 1 módulo SteamrollerB (el módulo cuenta con 1MB de memoria caché de segundo nivel “L2”), el GPU AMD Spooky (conformado por 4 Compute Units: 256 shader processors) y un controlador de memoria hUMA DDR3-1866 de doble canal. Los APU AMD A6/A4-7000 Series estarán basados en Little Kaveri-DT.
La tecnología Dual Graphics
Kaveri incorpora una nueva versión de la tecnología Dual Graphics, la que promete un mejor rendimiento y experiencia de juego que la de sus antecesores, incluso aunque se use con configuraciones no homogéneas (combinaciones con GPUs con distinto número de shader processors que los del GPU integrado).
Gracias a la combinación de nuevos controladores gráficos y nuevas API gráficas como Mantle, los APU Kaveri ofrecerán un mayor rendimiento al ser usados en conjunto con una tarjeta de video dedicada basada en los siguientes GPUs de AMD:
- Radeon HD 7730 “Cape Verde LE”.
- Radeon HD 7750 “Cape Verde Pro”.
- Radeon HD 7770 “Cape Verde XT”.
- Radeon HD 8570 OEM “Oland XT”.
- Radeon HD 8670 OEM “Oland XT”.
- Radeon R5 230 “Oland LE”.
- Radeon R7 240 “Oland Pro”.
- Radeon R7 250 “Oland XT”.
- Radeon R7 255 OEM “Cape Verde Pro”.
Aunque sea usado con una tarjeta de video basada en un GPU no compatible con Dual Graphics, el GPU de Kaveri aún servirá como un co-procesador de efectos acelerados por GPU (DirectCompute/OpenCL) como TressFX/TressFX 2.0 (físicas aplicadas al cabello/pelaje), Forward++ (iluminación), entre otros efectos que AMD revelará en las próximas semanas.
Multimedia acelerada por GPU
AMD aprovecho también para incluir en Kaveri, algunas de las nuevas unidades de video acelerado por hardware estrenadas en su GPU Hawaii (Radeon R9 290X/290): la unidad de codificación de video por hardware VCE 2.0 (lamentablemente hasta el momento AMD no ha revelado información sobre las novedades que incluye) y TrueAudio.
En cuanto a sus capacidades de reproducción de video acelerado por hardware, Kaveri cuenta con la unidad de decodificación de video por hardware UVD 4.2 (Unified Video Decoder 4.2), la que soporta videos a resolución 4K acelerados por hardware con muy bajo uso del CPU (se desconoce que mejoras ofrece con relación a UVD 3.2 presente en sus antecesores: Trinity y Richland).
Otra de las interesantes novedades de Kaveri, es la unidad ACP (Audio Co-Processor), la que es compatible con la tecnología TrueAudio, presente en las consolas Sony PlayStation 4 y Microsoft XBox One, así como también en los GPUs AMD Radeon R9 290X, R9 290, R7 260X y R7 260.
TrueAudio consiste en una unidad dedicada al procesamiento de complejos efectos sonoros espaciales/posicionales multi-canal (más de 100 canales simultáneos), la que se encarga a asistir al microprocesador, liberándolo de esta carga (la que se estima representa un 20% de uso en un CPU de gama alta). Dado que TrueAudio no es un chip de sonido, requiere de un chip de sonido integrado en la tarjeta madre (o en una tarjeta PCIe/PCI dedicada), por lo que simplemente asiste al CPU y chip de audio, no remplaza a este último.
El controlador de memoria hUMA DDR3-2133
Los APU A-6000 Series “Richland-DT” cuentan con un controlador de memoria DDR3-2133 de doble canal, pero Kaveri-DT superará ello ofreciendo un controlador de memoria hUMA DDR3-2133 de doble canal, el que ofrece una unidad de coherencia por hardware, enfocada en unificar el acceso a la memoria DRAM entre las unidades CPU y GPU de Kaveri, consiguiendo un mayor ancho de banda y rendimiento en tareas gráficas y de cómputo acelerado por GPU (importante para HSA).
Únicamente Big Kaveri-DT (A10/A8) contará con un controlador DDR3-2133 de doble canal, Little Kaveri-DT estará limitado a DDR3-1866 de doble canal (DDR3-1600 en A4).
El controlador PCI Express 3.0
Actualmente ni siquiera un 2-Way SLI/CrossFireX de potentes GPUs como GeForce GTX 780 Ti “GK110B” o Radeon R9 290X “Hawaii XT” son capaces de usar ni siquiera la mitad del ancho de banda que ofrece el bus PCI Express 2.0 en tareas gráficas (juegos), pero lo anterior no se cumple del todo en las aplicaciones aceleradas por GPU, para las que se estima que dentro de 2 o 3 generaciones gráficas, los más potentes GPUs podrían requerir mayor ancho de banda que el que les brinda PCI Express 2.0.
AMD ve por fin necesario prepararse para el futuro ya no tan distante, incluyendo en Kaveri un controlador PCI Express 3.0 de 24 líneas (24 PCIe lanes), de ellas 4 líneas dedicadas a su bus UMI (Unified Media Interface), usado para comunicarse con el chipset (A88X/A78X “Bolton-D4” y A55 “Hudson-D4”).
Kaveri es compatible con las tecnologías multi-GPU AMD CrossFireX (CFX) y Nvidia SLI (siempre y cuando el fabricante de la tarjeta madre adquiera licencia SLI de Nvidia) bajo las siguientes configuraciones:
- 2-Way SLI/CFX 16X/4X o 8X/8x PCIe 3.0.
- 3-Way SLI/CFX 8X/8X/4X o 4X/4X/4X PCIe 3.0.
- 4-Way SLI/CFX 8X/4X/4X/4X o 4X/4X/4X/4X PCIe 3.0.
Los últimos 2 modos no son soportados oficialmente por AMD, pero los fabricantes de tarjetas madre pueden implementarlos por su propia cuenta repartiendo las líneas PCIe.
Los chipsets A88X/A78 “Bolton-D4”
Nuevos chipsets de AMD fabricados con el proceso de manufactura a 32nm (al igual que otros chipsets como A78X/A75/A55 “Hudson-D4” o Intel 8 Series “Lynx Point”). Entre sus principales novedades tenemos:
- Interfaz SSD PCIe dedicada (mayor rendimiento para unidades SSD en formato PCIe).
- Soporte a Lightning Bolt (conectividad DisplayPort/USB 3.0 extendida vía Hub dedicado).
- Soporte a AMD Start Now 3.0 (menor tiempo de carga y reanudación del equipo).
La alineación de APUs AMD A-7000 Series “Kaveri-DT”
AMD de momento planea lanzar 6 nuevos APU A-7000 Series “Kaveri-DT”, los que detallamos a continuación en la siguiente tabla:
Nota: Hacer click en la tabla para apreciarla a mayor resolución.
Conclusiones
Los nuevos APU AMD A-7000 Series “Kaveri-DT” se erigen como uno de los APU más completos lanzados por AMD, ofreciendo tecnologías y efectos gráficos y de audio comparables a los de las consolas de nueva generación de Sony y Microsoft.
En las próximas semanas, AMD deberá trabajar mucho con los desarrolladores de juegos y aplicaciones en la optimización de sus productos hacia sus APU y GPUs (este año se esperan juegos y aplicaciones profesionales optimizados para Mantle y TrueAudio, así como nuevas aplicaciones optimizadas para DirectCompute, OpenCL, C++ AMP y HSA, entre ellas JavaScript, Java y WinZIP acelerados por HSA), una labor titánica que esperemos no tome demasiado tiempo.
Aún falta descubrir cuál será el incremento en el rendimiento que ofrece Kaveri por sobre Richland, incógnita que se resolverá el martes 14 de enero de este año.
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